Multiband RF pulse design for realistic gradient performance.
Multiband RF pulse design for realistic gradient performance.
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DOI：
10.1002/mrm.27411
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发表时间：
2019-01
影响因子：
3.3
通讯作者：
Malik SJ
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Abo Seada S;Price AN;Schneider T;Hajnal JV;Malik SJ
同步多切片技术依赖于多频带RF脉冲，常规设计策略导致脉冲持续时间长，回波时间延长，从而降低自旋回波成像的SNR，并延长梯度回波序列的重复时间。使用时变选择梯度的先进射频脉冲设计方法可以缩短脉冲持续时间。然而，梯度系统再现快速切换脉冲的能力通常是有限的，并且在忽略时可能导致图像伪影。我们提出了一种具有时间效率的脉冲设计方法，该方法固有地产生具有较低时间带宽的梯度波形。使用时间最优VERSE设计了具有时变梯度的高效多频带RF脉冲。直接在多频带脉冲上使用VERSE会产生具有高时间带宽的梯度波形，而VERSE首先应用于单频带RF脉冲，然后进行调制，使其成为多频带脉冲，可显著降低时间带宽。这些方法的相对性能进行了比较，使用模拟和实验测量。在多频带调制前应用VERSE可成功消除带外切片失真。这有效地消除了梯度波形中的高频调制需求，同时保留了VERSE继承的时间效率优势。我们提出了一种时间效率高的RF脉冲设计，可产生具有较低时间带宽的梯度脉冲，减少与梯度系统的有限时间带宽相关的图像伪影。
Simultaneous multi‐slice techniques are reliant on multiband RF pulses, for which conventional design strategies result in long pulse durations, lengthening echo‐times so lowering SNR for spin‐echo imaging, and lengthening repetition times for gradient echo sequences. Pulse durations can be reduced with advanced RF pulse design methods that use time‐variable selection gradients. However, the ability of gradient systems to reproduce fast switching pulses is often limited and can lead to image artifacts when ignored. We propose a time‐efficient pulse design method that inherently produces gradient waveforms with lower temporal bandwidth. Efficient multiband RF pulses with time‐variable gradients were designed using time‐optimal VERSE. Using VERSE directly on multiband pulses leads to gradient waveforms with high temporal bandwidth, whereas VERSE applied first to singleband RF pulses and then modulated to make them multiband, significantly reduces this. The relative performance of these approaches was compared using simulation and experimental measurements. Applying VERSE before multiband modulation was successful at removing out‐of‐band slice distortion. This effectively removes the need for high frequency modulation in the gradient waveform while preserving the benefit of time‐efficiency inherited from VERSE. We propose a time‐efficient RF pulse design that produces gradient pulses with lower temporal bandwidth, reducing image artifacts associated with finite temporal bandwidth of gradient systems.
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